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基于单片机的电子导游MP3设计

作者:时间:2013-11-08来源:网络收藏

引言

播放器近年来发展很快,目前已有大量产品面世。旅游这个新兴行业近年来得到了蓬勃发展,与人工导游相比,能避免由于导游个人因素带来的服务质量的不稳定性,为游客提供更加全面客观的服务。
系统是将专业导游对珍贵文物、旅游景点的介绍进行录音,并转换为格式文件,以减小数据的存储量,按景点分割成不同的文件,通过USB接口下载到中,然后通过红外自动或人工手动选择播放、收听各个文物、景点的介绍。

系统包括微机、电子导游、选曲控制器三个部分。微机用于对旅游景点的资料录入、存储、编辑和格式转换,为电子导游提供足够的原始素材。
选曲控制器安装在各个文物展台、旅游景点,定时发射景点编码信号。电子导游接收到景点编码信号后,进行解码并选择相应的内容进行播放。
电子导游由游客携带,但之前需要通过USB接口从微机中下载景点资料。本文主要介绍电子导游的软硬件设计。

电子导游硬件电路结构 电子导游的硬件结构框图如图1所示,主要包括用于主控的MSP430,MP3解码及D/A转换芯片,存储旅游景点介绍信息的FLASH存储器以及景点选择控制接口、人机交互接口、USB接口等。

MSP430及外围接口电路

TI公司的MSP430F133具有16位RISC结构,内部有2个16位的定时器、1个12位高速A/D转换器和串行接口。内设JTAG模块,具有在线调试和在线编程功能。具有低电压和多种低功耗工作模式,待机模式电流仅1.3 A,关闭RAM时的待机电流低至0.15 A。数控振荡器使得从低功耗模式唤醒仅需6 s,非常适合于便携式应用场合。


MSP430单片机的6个8位的IO端口与外围芯片连接,其连接关系如表1所示。


按键电路采用行列扫描键盘结构,按键功能包括选曲控制、模式选择、音量控制等。液晶显示屏用于显示曲目的序号和播放状态,该接口包括数据、时钟等6根接口信号线。

红外管接收的信号经过放大整形后,送入到MSP430单片机解码,并由单片机根据解码结果进行选曲播放。

本系统采用NAND FLASH存储器,该类存储器有8根数据信号和6根控制信号。信号线的数目与存储器芯片的容量无关,便于存储器容量升级。

解码电路

MAS3507D是Micronas公司推出的单片MP3解码芯片,能够对8KHz、11.025KHz、12KHz和24KHz、44.1KHz等多种采样速率的音频数据流解码,具有I2C控制接口、异步MPEG位流输入接口、I2S解码数据流输出接口。内建DC/DC升压模块,适用于单节电池供电。电路图连接如图2所示。


DAC3550A是Micronas公司推出的与MAS3507D配套的音频D/A转换及放大芯片,如图3所示。MSP430通过I2C总线能够对DAC3550进行音量控制、均衡控制等。该芯片不仅能接收来自I2S总线的音频数据流,而且提供了多个模拟输入接口。


软件设计

软件结构

图4为电子导游的软件结构,包括初始化、FLASH存储器操作、USB接口驱动、人机交互模块和解码模块等,直接控制硬件的程序模块采用汇编语言编程。


初始化模块主要包括时钟频率设置、LCD显示器初始化、音效音量和播放模式的设置等。

人机交互模块主要是在下载或者播放过程中给用户信息提示。根据提示信息,用户可以对电子导游进行相应的控制。如音量的增减、播放、快进、快退、暂停、音效的设定、直选曲目、停止等。

解码模块的核心是比特流传输。在传输前,要对解码芯片进行相应的初始化操作。


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关键词: 单片机 电子导游 MP3

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